Django进阶之缓存和信号

简介

由于Django是动态网站，所有每次请求均会去数据进行相应的操作，当程序访问量大时，耗时必然会更加明显，最简单解决方式是使用：缓存，缓存将一个某个views的返回值保存至内存或者memcache中，5分钟内再有人来访问时，则不再去执行view中的操作，而是直接从内存或者Redis中之前缓存的内容拿到，并返回。

Django提供了6种缓存方式：

1、    开发调试

2、    内存

3、    文件

4、    数据库

5、    Memcache缓存（python-memcached模块）

6、    Memcache缓存（pylibmc模块）

通用配置

                'TIMEOUT': 300,                                               # 缓存超时时间（默认300，None表示永不过期，0表示立即过期）
                'OPTIONS':{
                    'MAX_ENTRIES': 300,                                       # 最大缓存个数（默认300）
                    'CULL_FREQUENCY': 3,                                      # 缓存到达最大个数之后，剔除缓存个数的比例，即：1/CULL_FREQUENCY（默认3）
                },
                'KEY_PREFIX': '',                                             # 缓存key的前缀（默认空）
                'VERSION': 1,                                                 # 缓存key的版本（默认1）
                'KEY_FUNCTION' 函数名                                          # 生成key的函数（默认函数会生成为：【前缀:版本:key】）

这部分是通用的配置，在上面6种方法中都可以使用

开发调试

    # 此为开始调试用，实际内部不做任何操作
    # 配置：
        CACHES = {
            'default': {
                'BACKEND': 'django.core.cache.backends.dummy.DummyCache',     # 引擎
              #通用配置
            }
        }

内存

    # 此缓存将内容保存至内存的变量中
    # 配置：
        CACHES = {
            'default': {
                'BACKEND': 'django.core.cache.backends.locmem.LocMemCache',
                'LOCATION': 'unique-snowflake',
              #通用配置
            }
        }

    # 注：其他配置同开发调试版本

文件

    # 此缓存将内容保存至文件
    # 配置：

        CACHES = {
            'default': {
                'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',
                'LOCATION': '/var/tmp/django_cache',
                 #通用配置
            }
        }
    # 注：其他配置同开发调试版本

数据库

    # 此缓存将内容保存至数据库

    # 配置：
        CACHES = {
            'default': {
                'BACKEND': 'django.core.cache.backends.db.DatabaseCache',
                'LOCATION': 'my_cache_table', # 数据库表
              #通用配置
            }
        }

    # 注：执行创建表命令 python manage.py createcachetable

Memcache缓存（python-memcached模块）

    # 此缓存使用python-memcached模块连接memcache

    CACHES = {
        'default': {
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
            'LOCATION': '127.0.0.1:11211',
        }
    }

    CACHES = {
        'default': {
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
            'LOCATION': 'unix:/tmp/memcached.sock',
        }
    }   
　　#支持权重
    CACHES = {
        'default': {
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
            'LOCATION': [
                ('172.19.26.240:11211',10),
                ('172.19.26.242:11211',15)
            ]
        }
    }

Memcache缓存（pylibmc模块）

    # 此缓存使用pylibmc模块连接memcache
    
    CACHES = {
        'default': {
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.PyLibMCCache',
            'LOCATION': '127.0.0.1:11211',
        }
    }

    CACHES = {
        'default': {
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.PyLibMCCache',
            'LOCATION': '/tmp/memcached.sock',
        }
    }   

    CACHES = {
        'default': {
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.PyLibMCCache',
            'LOCATION': [
                '172.19.26.240:11211',
                '172.19.26.242:11211',
            ]
        }
    }

缓存的应用（以文件缓存为例）

先在mysite项目下新建cache目录，然后再settings文件提添加文件缓存配置，如下：

CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',
        'LOCATION': os.path.join(BASE_DIR,'cache')
    }
}

单独视图缓存

from django.views.decorators.cache import cache_page

@cache_page(60 * 15)
def my_view(request):
            ...

即通过装饰器的方式实现，导入模块之后，在需要缓存的函数前加@cache_page(60 * 15) 60*15表示缓存时间是15分钟

例子如下：

from django.shortcuts import render
from django.views.decorators.cache import cache_page

@cache_page(10)
def cache(request):
    import time
    ctime = time.time()
    return  render(request,"cache.html",{"ctime":ctime})

前端页面如下：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
    <h1>{{ ctime }}</h1>
    <h1>{{ ctime }}</h1>
    <h1>{{ ctime }}</h1>

</body>
</html>

这样在前端页面在获取的ctime的时候就会被缓存10秒钟，10秒钟之后才会变化，但是这样的话就相当于所有的调用ctime的地方都被缓存了

局部缓存

引入TemplateTag

{% load cache %}

使用缓存

{% cache 5000 缓存key %}
缓存内容
{% endcache %}

更改前端代码如下：

{% load cache %}
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
    <h1>{{ ctime }}</h1>
    <h1>{{ ctime }}</h1>
    {% cache 10 c1 %}
    <h1>{{ ctime }}</h1>
    {% endcache %}
</body>
</html>

后端代码去掉缓存部分，如下：

from django.shortcuts import render

def cache(request):
    import time
    ctime = time.time()
    return  render(request,"cache.html",{"ctime":ctime})

这样就实现了最后一个ctime缓存，其他两个不缓存

全站缓存

全站缓存的时候，需要在中间件的最上面添加：

'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware',

在中间件的最下面添加：

'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware',

 

其中'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware'里面只有process_response方法，在'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware'中只有process_request方法，所以最开始是直接跳过UpdateCacheMiddleware，然后从第一个到最后一个中间件的resquest,第一次没有缓存座椅匹配urls路由关系依次进过中间件的process_view,到达views函数，再经过process_exception最后经过response,到达FetchFromCacheMiddleware

通过画图进行理解：

 

 信号

简介

Django中提供了“信号调度”，用于在框架执行操作时解耦。通俗来讲，就是一些动作发生的时候，信号允许特定的发送者去提醒一些接受者。

Django内置信号

Model signals
    pre_init                    # django的modal执行其构造方法前，自动触发
    post_init                   # django的modal执行其构造方法后，自动触发
    pre_save                    # django的modal对象保存前，自动触发
    post_save                   # django的modal对象保存后，自动触发
    pre_delete                  # django的modal对象删除前，自动触发
    post_delete                 # django的modal对象删除后，自动触发
    m2m_changed                 # django的modal中使用m2m字段操作第三张表（add,remove,clear）前后，自动触发
    class_prepared              # 程序启动时，检测已注册的app中modal类，对于每一个类，自动触发
Management signals
    pre_migrate                 # 执行migrate命令前，自动触发
    post_migrate                # 执行migrate命令后，自动触发
Request/response signals
    request_started             # 请求到来前，自动触发
    request_finished            # 请求结束后，自动触发
    got_request_exception       # 请求异常后，自动触发
Test signals
    setting_changed             # 使用test测试修改配置文件时，自动触发
    template_rendered           # 使用test测试渲染模板时，自动触发
Database Wrappers
    connection_created          # 创建数据库连接时，自动触发

因为这些信号中并没有注册函数，所以运行时并没有调用触发这些信号

对于Django内置的信号，仅需注册指定信号，当程序执行相应操作时，自动触发注册函数，如下例：

现在django工程下新建sg.py，内容如下：

from django.core.signals import request_finished
from django.core.signals import request_started
from django.core.signals import got_request_exception

from django.db.models.signals import class_prepared
from django.db.models.signals import pre_init, post_init
from django.db.models.signals import pre_save, post_save
from django.db.models.signals import pre_delete, post_delete
from django.db.models.signals import m2m_changed
from django.db.models.signals import pre_migrate, post_migrate

from django.test.signals import setting_changed
from django.test.signals import template_rendered

from django.db.backends.signals import connection_created


def callback(sender, **kwargs):
    print("xxoo_callback")
    # print(sender,kwargs)

pre_init.connect(callback)

这里的pre_init是上面导入的信号，而callback就是你要注册的函数

如上我们把导入信号以及将注册函数都写到一个单独的文件里，为了在程序启动的时候执行信号中的注册函数，可以在于项目同名的文件中的init文件中导入sg.py文件即可

import pymysql

pymysql.install_as_MySQLdb()

import sg

views函数如下：

from django.shortcuts import HttpResponse

def single(request):
    from cmdb import models

    obj = models.UserInf(user='root')
    print('end')
    obj.save()

    obj = models.UserInf(user='root')
    obj.save()

    obj = models.UserInf(user='root')
    obj.save()
    return HttpResponse('ok')

后台输出结果如下：

自定义信号

自定义信号一共需要三步骤：定义信号，注册信号，触发信号

定义信号

import django.dispatch
pizza_done=django.dispatch.Signal(providing_args=["toppings", "size"])

注册信号

def callback(sender, **kwargs):

    print("callback")

    print(sender,kwargs)

 

pizza_done.connect(callback)

触发信号

from sg import pizza_done
 
pizza_done.send(sender='seven',toppings=123, size=456)